图像放大的两种编程算法的实现

课程设计任务书学生姓名: zhh 专业班级: 通信1002班指导教师：徐文君工作单位：信息工程学院题目: 通信工程应用技术综合训练与实习初始条件:1。

数字图像处理课程相关知识。

2。

Matlab软件的软件编程应用与仿真.要求完成的主要任务:任务:编程实现一幅图像的平移、镜像、旋转、缩小和放大.要求：1。

给出所用算法的理论依据和必要的推导过程。

2.给出原始图像和处理后的图像。

时间安排：指导教师签名：年月日系主任签名：年月日目录摘要............................................................................ Abstract (I)1 图像的几何变换 01.1图像几何变换内容 01.2 Matlab仿真使用的主要函数 02图像的平移变换 (3)2。

1图像平移变换原理 (3)2.2图像平移变换的matlab实现 (4)3图像的镜像变换 (5)3.1 图像镜像变换原理 (6)3。

2 图像镜像变换的matlab实现 (7)4图像的旋转变换 (8)4。

1图像旋转变换原理 (9)4。

2 图像旋转变换的matlab实现 (10)5图像的比例变换................................................. 错误!未定义书签。

5.1 图像比例变换原理 (13)5。

2 图像比例变换的matlab实现 (13)6 心得体会 (17)参考文献 (18)附录 (19)摘要图像是对三维实际景物的平面投影，图形图像处理主要是通过计算机对图像进行处理，从而达到预期的效果的技术.为了观测需要，常常需要进行各种不同的几何变换，主要包括图像的平移变换，图像水平、垂直镜像变换，图像旋转变换，图像比例变换。

实际上，几何变换不改变像素值，而是改变像素所在的位置。

在图像处理中,可以通过Matlab来实现图像的几何变换,此软件的语法结构简单，并且具有极强的数值计算、图形文字处理、数据分析、图形绘制及图像处理等功能。

图像放⼤的两种编程算法的实现图像放⼤的两种插值算法编程实现1最邻近插值（近邻取样法）1.1算法思想最邻近插值的的思想很简单，就是把这个⾮整数坐标作⼀个四舍五⼊，取最近的整数点坐标处的点的颜⾊。

可见，最邻近插值简单且直观，速度也最快，但得到的图像质量不⾼。

1.2最邻近插值法的MATLAB源代码为：1.3运⾏结果：图1⽤最邻近插值法放⼤4倍后的图如图2所⽰：图22双线性内插值法2.1算法思想在双线性内插值法中，对于⼀个⽬的像素，设置坐标通过反向变换得到的浮点坐标为(i+u,j+v)，其中i、j均为⾮负整数，u、v为[0,1)区间的浮点数，则这个像素得值f(i+u,j+v)可由原图像中坐标为(i,j)、(i+1,j)、(i,j+1)、(i+1,j+1)所对应的周围四个像素的值决定，即：f(i+u,j+v)=(1-u)(1-v)f(i,j)+(1-u)vf(i,j+1)+u(1-v)f(i+1,j)+uvf(i+1,j+1)其中f(i,j)表⽰源图像(i,j)处的的像素值，以此类推。

这就是双线性内插值法。

双线性内插值法计算量⼤，但缩放后图像质量⾼，不会出现像素值不连续的的情况。

由于双线性插值具有低通滤波器的性质，使⾼频分量受损，所以可能会使图像轮廓在⼀定程度上变得模糊。

在MATLAB中，可⽤其⾃带的函数imresize()来实现双线性内插值算法。

2.2程序代码双线性内插值算法的MATLAB源代码为：2.3运⾏结果程序运⾏后，原图如图3所⽰：图3双线性内插值法放⼤8倍后的图如图4所⽰：图43结论最近邻插值运算简单快速,能够保持插值图像边缘清晰,但边缘轮廓有显著的锯齿现象,图像背景产⽣马赛克,形成伪边缘,视觉效果差,重构误差较⼤与最邻近法相⽐,双线性内插法由于考虑了待采样点周围4个直接邻点对待采样点的影响,因此基本克服了前者灰度不连续的缺点,其计算量有所增⼤。

此⽅法仅考虑4个直接邻点灰度值的影响,⽽未考虑到各邻点间灰度值变化率的影响,因此具有低通滤波器的性质,使放⼤后图像的⾼频分量受到损失,图像的轮廓变得较模。

C#实现图⽚放⼤功能的按照像素放⼤图像⽅法本⽂实例讲述了基于Visual C#实现的图⽚放⼤功能代码。

可以直接放⼤像素，类似photoshop的图⽚放⼤功能，可⽤于像素的定位及修改，由于使⽤了指针需要勾选允许不安全代码选项，读者可将其⽤于⾃⼰的项⽬中！关于⼏个参数说明：srcbitmap源图⽚multiple图像放⼤倍数放⼤处理后的图⽚注意：需要在头部引⽤：using System.Drawing;using System.Drawing.Imaging;⾄于命名空间读者可以⾃⼰定义。

主要功能代码如下：using System.Drawing;using System.Drawing.Imaging;public Bitmap Magnifier(Bitmap srcbitmap, int multiple){if (multiple <= 0) { multiple = 0; return srcbitmap; }Bitmap bitmap = new Bitmap(srcbitmap.Size.Width * multiple, srcbitmap.Size.Height * multiple);BitmapData srcbitmapdata = srcbitmap.LockBits(new Rectangle(new Point(0, 0), srcbitmap.Size), ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format32bppArgb); BitmapData bitmapdata = bitmap.LockBits(new Rectangle(new Point(0, 0), bitmap.Size), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format32bppArgb); unsafe{byte* srcbyte = (byte*)(srcbitmapdata.Scan0.ToPointer());byte* sourcebyte = (byte*)(bitmapdata.Scan0.ToPointer());for (int y = 0; y < bitmapdata.Height; y++){for (int x = 0; x < bitmapdata.Width; x++){long index = (x / multiple) * 4 + (y / multiple) * srcbitmapdata.Stride;sourcebyte[0] = srcbyte[index];sourcebyte[1] = srcbyte[index + 1];sourcebyte[2] = srcbyte[index + 2];sourcebyte[3] = srcbyte[index + 3];sourcebyte += 4;}}}srcbitmap.UnlockBits(srcbitmapdata);bitmap.UnlockBits(bitmapdata);return bitmap;}。

c语⾔数字图像处理（⼆）：图⽚放⼤与缩⼩-双线性内插法图像内插假设⼀幅⼤⼩为500 * 500的图像扩⼤1.5倍到750 * 750，创建⼀个750 * 750 的⽹格，使其与原图像间隔相同，然后缩⼩⾄原图⼤⼩，在原图中寻找最接近的像素（或周围的像素）进⾏赋值，最后再将结果放⼤最邻近内插法寻找最近的像素赋值双线性内插法v(x,y) = ax + by + cxy + d双线性内插法参数计算已知Q11, Q12, Q21, Q22，要插值的点为P点，⾸先在x轴上，对R1，R2两个点进⾏插值然后根据R1和R2对P点进⾏插值化简得对于边界值的处理，若x1 < 0 ,则直接令f(Q11), f(Q12) = 0处理结果原图扩⼤为6000 * 4000缩⼩为1000 * 500下⾯为代码实现的主要部分int is_in_array(short x, short y, short height, short width){if (x >= 0 && x < width && y >= 0 && y < height)return1;elsereturn0;}void bilinera_interpolation(short** in_array, short height, short width, short** out_array, short out_height, short out_width){double h_times = (double)out_height / (double)height,w_times = (double)out_width / (double)width;short x1, y1, x2, y2, f11, f12, f21, f22;double x, y;for (int i = 0; i < out_height; i++){for (int j = 0; j < out_width; j++){x = j / w_times;y = i / h_times;x1 = (short)(x - 1);x2 = (short)(x + 1);y1 = (short)(y + 1);y2 = (short)(y - 1);f11 = is_in_array(x1, y1, height, width) ? in_array[y1][x1] : 0; f12 = is_in_array(x1, y2, height, width) ? in_array[y2][x1] : 0; f21 = is_in_array(x2, y1, height, width) ? in_array[y1][x2] : 0; f22 = is_in_array(x2, y2, height, width) ? in_array[y2][x2] : 0; out_array[i][j] = (short)(((f11 * (x2 - x) * (y2 - y)) +(f21 * (x - x1) * (y2 - y)) +(f12 * (x2 - x) * (y - y1)) +(f22 * (x - x1) * (y - y1))) / ((x2 - x1) * (y2 - y1))); }}}。

课程设计任务书学生姓名：专业班级：通信1003班指导教师：郭志强工作单位：信息工程学院题目: 通信工程应用技术初始条件：（1）使用matlab软件进行操作（2）选择一个图像进行处理要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）编程实现一幅图像的平移、镜像、旋转、缩小和放大。

（2）给出所用算法的理论依据和必要的推导过程，给出原始图像和处理后的图像。

时间安排：第15周：安排任务，布置题目；第15—18周：设计仿真，撰写报告第19周：完成设计，提交报告，答辩指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要 (I)Abstract ........................................................................................................................................................... I I 1 MA TLAB简介 .. (1)1.1 MA TLAB用途 (1)2图像选择及变换 (4)2.1 原始图像选择读取 (4)2.2 图像放大和缩小 (6)2.2.1 图像放大缩小的知识 (6)2.2.2 函数说明及参数选择 (8)2.2.3 源程序及运行结果 (8)2.3 图像任意角度的旋转 (10)2.3.1 函数说明及参数选择 (10)2.3.2 源程序及运行结果 (10)2.4 图像的平移 (12)2.4.1 函数说明及参数选择 (12)2.4.2 源程序及运行结果 (13)2.5 图像经过镜像 (13)3.5.1 函数说明及参数选择 (13)2.5.2 源程序及运行结果 (14)4 感悟体会小结 (17)5 参考文献 (18)附录 (19)全部源程序代码： (19)摘要MATLAB是—套高性能的数值计算和可视化软件，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，构成—个方便的、界面友好的用户环境。

使用双线性插值进行图像放大的实现一、总体设计思路Step 1：实现图像的打开、显示、保存，在打开图片之后将图片读入内存并获得了该图像除文件头以外的部分在缓存内存储的句柄，以及该图的调色板，调色板颜色种类数等等参数。

Step 2：在显示的基础上，利用代码根据放大比例重新开辟一个缓存。

将原图的BITMAPINFOHEADER拷贝过来。

并修改biHeight、biWidth、biSizeImage等参数。

Step 3：利用双线性插值算法，以原图信息为基础生成新的像素信息。

原理：双线性插值维基百科，自由的百科全书跳转到：导航, 搜索双线性插值，又称为双线性内插。

在数学上，双线性插值是有两个变量的插值函数的线性插值扩展，其核心思想是在两个方向分别进行一次线性插值。

红色的数据点与待插值得到的绿色点假如我们想得到未知函数在点的值，假设我们已知函数在, , , 及四个点的值。

首先在x方向进行线性插值，得到然后在y方向进行线性插值，得到这样就得到所要的结果,如果选择一个坐标系统使得的四个已知点坐标分别为(0, 0)、(0, 1)、(1, 0) 和(1, 1)，那么插值公式就可以化简为或者用矩阵运算表示为与这种插值方法名称不同的是，这种插值方法并不是线性的，它的形式是它是两个线性函数的乘积。

另外，插值也可以表示为在这两种情况下，常数的数目都对应于给定的f的数据点数目。

线性插值的结果与插值的顺序无关。

首先进行y方向的插值，然后进行x方向的插值，所得到的结果是一样的。

双线性插值的一个显然的三维空间延伸是三线性插值。

二、具体实现方案及细节1、需要改变的项：①BITMAPINFOHEADER里的biHeight、biWidth、biSizeImage。

②所有像素点信息2、具体方案的设计：①对双线性插值的理解：放大图像时，插值就是根据比例得到一个坐标(x,y)。

该坐标可分为四种情况：(1)得到的x和y都是整数且落在原图中，则直接取出该像素点的颜色信息即可。

MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。

其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数，可以方便的实现用户所需的各种计算功能。

函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果，而前经过了各种优化和容错处理。

在通常情况下，可以用它来代替底层编程语言，如C和C 。

在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量会大大减少。

MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如距阵，特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。

函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。

（4）出色的图形处理功能MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能，以将向量和距阵用图形表现出来，并且可以对图形进行标注和打印。

高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。

可用于科学计算和工程绘图。

新版本的MATLAB 对整个图形处理功能作了很大的改进和完善，使他不仅在一般数据可视化软件都具有的功能（例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等）方面更加完善，而且对于一些其他软件所没有的功能（例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等），MATLAB 同样表现了出色的处理能力。

同时对一些特殊的可视化要求，例如图形对话等，MATLAB也有相应的功能函数，保证了用户不同层次的要求。

另外新版本的MATLAB还着重在图形用户界面（GUI）的制作上作了很大的改善，对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。

（5）应用广泛的模块集合工具箱MATLAB对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。

一般来说，他们都是由特定领域的专家开发的，用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。

目前，MATLAB已经把工具箱延伸到了科学研究和工程应用的诸多领域，诸如数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、LMI控制、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、DSP 与通讯、电力系统仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。

C#编程实现图片的打开、放大、缩小一、调用打开文件对话框1.选用openfiledialog1对话框控件。

2.定义一个文件名称，例如： private string FileName;3.代码调用openFileDialog1.Filter = "所有图像文件（*.bmp;*.gif.;*.jpg）|*.bmp;*.gif;*.jpg";openFileDialog1.Title = "打开文件"; //文件过滤；openFileDialog1.ShowDialog(); //打开对话框；FileName = openFileDialog1.FileName; //对fileName进行赋值；if (FileName != "") //对filename进行判断，不为空的情况下在picturebox中打开图片{FileName = openFileDialog1.FileName;Bitmap pic = new Bitmap(FileName);pictureBox1.Image = pic;}二、图片放大缩小时自动产生滚动条1.选用Panel控件，调整控件大小位置合适，并将Autoscroll属性更改为TRUE。

2.将picturebox控件拖放到panel控件上，可根据自己的需要选择picturebox的AutoMode属性。

//图片放大代码int x, y;x = pictureBox1.Location.X - 5;if (pictureBox1.Location.Y <= 0){y = 0;}else{y = pictureBox1.Location.Y - 4;}pictureBox1.Location = new Point(x, y);pictureBox1.SizeMode = PictureBoxSizeMode.StretchImage;pictureBox1.Size = new Size(pictureBox1.Width + 10, pictureBox1.Height + 14);//图片缩小代码int x, y;x = pictureBox1.Location.X + 5;if (pictureBox1.Location.X < 300){y = 0;}else{y = pictureBox1.Location.Y + 4;}pictureBox1.Location = new Point(x, y);pictureBox1.SizeMode = PictureBoxSizeMode.StretchImage;pictureBox1.Size = new Size(pictureBox1.Width - 10, pictureBox1.Height - 14);。

js、css3实现图⽚的放⼤效果 今天看⽹易的⽹站上，当我把⿏标放上去的时候发现图⽚放⼤，移开图⽚缩⼩，于是⾃⾏尝试，结果如下。

⽅法⼀：使⽤js和css3 效果如图： 这样的实现⾮常简单，就是利⽤js的mouseover和 mouseout事件，但是不知道如何使图⽚从中间放⼤，⽇后再⾏尝试吧，代码如下：<!DOCTYPE html><html><head><title>⽹易图⽚动画</title><style>div.img {width: 220px;height: 170px;margin: 200px auto;overflow: hidden;}img.bigger {width: 100%;height:100%;}@keyframes bigger {from {width: 100%;height: 100%;}to {width: 110%; height: 110%;}}@keyframes smaller {from {width: 110%;height: 110%;}to {width: 100%; height: 100%;}}</style></head><body><div class="img"><img class="bigger" src="/d9b6afa0bad743f88c1780c3a064202c20170218074455.jpeg?imageView&thumbnail=185y116&quality=85" alt=""> </div><script>var img = document.querySelector("img");img.onmouseover = function () {img.style.cssText = "animation: bigger 2s;width:110%; height:110%;";}img.onmouseout = function () {img.style.cssText = "animation: smaller 2s";}</script></body></html>⽅法⼆：使⽤css3⽅法 css3的确给我们带来了很多好处，是我们处理问题更加⽅便。